CN117178135A - 用于运行技术设备的方法和技术设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行技术设备的方法，该技术设备包括：外部区域(1)；危险区域(2)；入口区域(15)，能够通过该入口区域从外部区域(1)进入危险区域(2)；光幕(6)，其用于监测入口区域(15)；以及至少一个移动系统(3)，其中，在至少一个移动系统(3)进入入口区域(15)之前，由光幕(6)在入口区域(15)中产生并激活保护场(7)；在至少一个移动系统(3)接近入口区域(15)时，由至少一个移动系统(3)的移动通信单元(4)将请求信号发送给光幕(6)的固定通信单元(5)；在固定通信单元(5)接收到请求信号之后，通过光幕(6)停用保护场(7)。本发明还涉及一种技术设备，其设置成用于实施根据本发明的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行技术设备的方法，该技术设备包括：外部区域；危险区域；入口区域，能够通过该入口区域从外部区域进入危险区域；光幕，其用于监测入口区域；以及至少一个移动系统。本发明还涉及技术设备，其包括：外部区域；危险区域；入口区域，能够通过该入口区域从外部区域进入危险区域；光幕，其用于监测入口区域；以及至少一个移动系统。
背景技术
该技术设备尤其是工业应用场所，例如生产工厂、工业大厅或物流中心。该技术设备的移动系统例如是自动驾驶车辆。移动系统例如用于在技术设备内运输物品。在技术设备中还存在其他对象以及人员。
从文献DE 10 201 9001 253A1已知用于运行技术设备的方法，该技术设备具有至少一个移动系统，该移动系统可在技术设备的交通区域上活动。移动系统借助相应的传感器探测技术设备中的对象。
危险区域例如是在技术设备中进行危险工作(例如焊接)的区域，或者例如是快速运动的机器人所在的区域。在人员或对象未经授权从外部区域通过入口区域进入危险区域的情况下，控制单元例如关闭危险区域中的机器，以避免危险、损坏以及事故。危险区域中的这种机器停工会导致生产损失。如果为此设置的移动系统运动到危险区域中，例如为了将材料运输到危险区域中或将制成的产品运输出危险区域，则应避免这种停工。
从DE 10 2016 107 564 A1已知用于车身部件的生产站的安全装置和安全方法。
从AT 522 418A1已知具有用于加工工件的制造单元的制造装置。
从DE 20 2020 102 721 U1已知具有安全传感器的监测装置，该安全传感器设计成用于监测在平面中运行的保护场。
发明内容
本发明的目的是改进用于运行技术设备的方法和技术设备。
该目的通过具有权利要求1中给出的特征的用于运行技术设备的方法来实现。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。该目的还通过具有权利要求8中给出的特征的技术设备来实现。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的方法用于运行技术设备，该技术设备包括：外部区域；危险区域；入口区域，通过该入口区域能够从外部区域进入危险区域；光幕，其用于监测入口区域；以及至少一个移动系统。在此，在至少一个移动系统进入到入口区域中之前，通过光幕在入口区域中产生并激活保护场。在至少一个移动系统接近入口区域时，由至少一个移动系统的移动通信单元将请求信号发送给光幕的固定通信单元/位置固定的通信单元，以暂时停用保护场。在固定通信单元接收到请求信号之后，光幕停用保护场。
根据本发明的方法设计成通过暂时停用保护场允许获得授权的移动系统、例如用于运输物体的移动系统从外部区域行进到危险区域中，以及沿相反的方向行进，即，从危险区域行进到外部区域中。在此，移动系统将请求信号直接发送到光幕。在此，无需经由上级的通信系统、尤其是现场总线与上级的控制技术合作，尤其是无需与其他控制单元进行附加的数据交换。因此有利地减少经由技术设备的上级的通信系统的数据信务。
根据本发明的有利的设计方案，在固定通信单元接收到请求信号之后，光幕部分地停用保护场。在此，尤其是停用保护场的位于底部、即靠近地面的部分。保护场的上部、即背对地面的其余部分保持激活。在此，保护场被停用的所述部分的尺寸被设计成使得移动系统连同其载重能够行进通过入口区域，而没有到达保护场的其余部分。在这种情况下，移动系统的移动通信单元与请求信号一起发送关于移动系统的高度连同其载重的信息。
根据本发明的另一有利的设计方案，在固定通信单元接收到请求信号之后，光幕完全停用保护场，即，与移动系统的高度无关。在此，无需传输关于移动系统的高度连同其载重的信息。
根据本发明的优选的设计方案，在移动系统离开入口区域之后，再次激活保护场。因此，在移动系统离开入口区域之后，再次保证对入口区域的常规监测。
根据本发明的有利的设计方案，来自至少一个移动系统的移动通信单元的请求信号通过光通信发送给光幕的固定通信单元。在此，移动通信单元例如包括用于发射光流的LED。在此，固定通信单元例如包括用于接收光流的光电池。
根据本发明的有利的改进方案，在至少一个移动系统接近入口区域时，如果至少一个移动系统距离保护场确定的距离，至少一个移动系统的移动通信单元就将请求信号发送给光幕的固定通信单元。所述距离相对较小。因此，仅在进入入口区域之前不久才发送请求信号。
在此，所述距离的大小有利地确定成使得没有人员以及没有其他移动系统处在正在接近的移动系统与保护场之间。由此排除在发送请求信号时，人员或其他移动系统处在正在接近的移动系统与保护场之间。因此，即使在经授权的移动系统行进通过入口区域期间，可识别出人员或其他移动系统的未经授权的进入。因此有利地改善技术设备的安全性和可靠性。
根据本发明的有利的设计方案，至少一个移动系统的探测单元通过探测相对于光幕位置固定地布置的标记来进行识别，至少一个移动系统距离保护场确定的距离。在此，所述标记有利地安置在紧邻保护场的地方。标记尤其是如此安置，即，没有人员以及没有其他移动系统在标记与保护场之间经过。标记例如设计为应答器、条形码或QR码，并且安置在地面上。探测单元对应地构造成探测所述标记。
根据本发明的技术设备包括：外部区域；危险区域；入口区域，能够通过该入口区域从外部区域进入危险区域；光幕，其用于监测入口区域；以及至少一个移动系统。在此，技术设备设立成实施根据本发明的方法。
在根据本发明的技术设备中，通过暂时停用保护场实现经授权的移动系统、例如用于运输物体的移动系统从外部区域进行到危险区域中，以及还沿相反的方向进行，即，从危险区域行进到外部区域中。在此，无需经由上级通信系统、尤其是现场总线与上级控制技术协作，尤其是无需与其他的控制单元进行附加的数据交换。由此可以有利地减少经由技术设备的上级通信系统的数据信务。
根据本发明的优选的设计方案，移动系统被设计为自动驾驶车辆，其具有驱动装置、用于供给驱动装置的电能存储器以及用于控制驱动装置的控制装置。驱动装置例如包括电机、变速器和驱动轮。移动系统尤其是无人驾驶的运输系统，以用于在技术设备内运输物体。
优选地，被设计为自动驾驶车辆的移动系统还包括用于确定移动系统在技术设备内的位置的器件。因此，能够确定移动系统尤其是相对于光幕的位置。
根据本发明的有利的设计方案，至少一个移动系统具有移动通信单元，以用于通过光通信发送请求信号。为此，移动通信单元例如包括LED，以用于发出光流。
根据本发明的有利的设计方案，光幕具有固定通信单元，以用于通过光通信接收请求信号。为此，固定通信单元例如包括光电池，以用于接收光流。
根据本发明的有利的改进方案，至少一个移动系统具有探测单元，以用于探测相对于光幕位置固定地布置的标记。在此，探测单元相应地设计成探测相应的标记。例如，探测单元设计成用于探测应答器、条形码或QR码。
本发明不限于权利要求的特征的组合。对于本领域技术人员来说，尤其基于目的提出和/或通过与现有技术相比所提出的目的，得到权利要求和/或单个权利要求的特征和/或说明书特征和/或附图特征的其他有意义的组合可能性。
附图说明
现在借助附图进一步阐述本发明。本发明不限于在附图中示出的实施例。附图仅仅示意性地示出了本发明的主题。其中：
图1示出了在移动系统接近入口区域时技术设备的示意性图示，以及
图2示出了在移动系统通过入口区域期间技术设备的示意性图示。
具体实施方式
图1示出了在移动系统3接近入口区域15时技术设备的示意性图示。技术设备尤其是工业应用场所，例如生产工厂、工业大厅或物流中心。该技术设备尤其是包括外部区域1和危险区域2。通过入口区域15，可从外部区域1进入危险区域2以及从危险区域2进入外部区域1。
外部区域1包括可供人员和对象(例如叉车或移动系统3)自由使用的交通路线。危险区域2是技术设备中进行危险工作(例如焊接)的区域，或者是快速运动的机器人或机械手所在的区域。
危险区域2与外部区域1通过光幕6隔开。光幕6用于监测入口区域15。光幕6包括第一柱子61和第二柱子62。第一柱子61和第二柱子62沿横向方向Y彼此错开地树立在水平的地面上，并且彼此平行地沿竖向方向Z延伸。入口区域15布置在柱子61、62之间。
竖向方向Z垂直于横向方向Y延伸。纵向方向X垂直于竖向方向Z并且垂直于横向方向Y伸延。
技术设备还包括多个移动系统3，这些移动系统相应构造为自动驾驶车辆。移动系统3尤其是用于在技术设备内运输用来制造产品的材料或制成的产品。在此所示的图示中，示出了仅仅一个这样的移动系统3。这里示出的移动系统3在当前情况下处于外部区域1中，并且沿在当前情况下对应于纵向方向X的行进方向朝向入口区域15和危险区域2移动。
移动系统3包括用于驱动移动系统3的驱动装置，其具有电机、变速器和驱动轮。移动系统3还包括用于为驱动装置供给电能的电能存储器。移动系统3还包括用于控制驱动装置的控制装置。
光幕6的第一柱子61包括多个激光二极管，这些激光二极管沿竖向方向Z彼此错开地布置。光幕6的第二柱子62包括多个光电二极管，这些光电二极管也沿竖向方向Z彼此错开地布置。激光二极管沿横向方向Y发射激光束。光幕6借助于柱子61、62和激光束产生保护场7，通过该保护场监测入口区域15。
只要入口区域15中没有对象，激光束就会相应击中光电二极管。在人员或对象未经授权进入入口区域15中的情况下，一些或所有激光束会被中断，因此一些或所有光电二极管不会被任何激光束击中。因此，保护场7识别到人员或物体、尤其是移动系统3从外部区域1通过入口区域15未经授权地进入危险区域2。
在移动系统3进入入口区域15中之前，激活保护场7。如果通过激活的保护场7识别到未经授权的进入，则生成警告消息，并且如果需要，在这种情况下附加地关断危险区域2中的机器，以避免危险、损坏和事故。
当前情况下，移动系统3具有矩形横截面。在这里所示的图示中，移动系统3在对应于纵向方向的行进方向上运动，并且接近入口区域15。在当前情况下，移动系统3与保护场7相距距离A。在此，移动系统3的面向保护场7的前侧与保护场7相距距离A。
移动系统3具有用于与光幕6通信的移动通信单元4。为此，移动通信单元4例如包括用于发射用于光通信的光流的LED。移动通信单元4此处布置在移动系统3的前侧。
光幕6具有用于与移动系统3通信的固定通信单元5。为此，固定通信单元5包括例如用于接收用于光通信的光流的光电池。固定通信单元5此处布置在光幕6的第二柱子62上。
在这种情况下，移动系统3被授权进入或驶入危险区域2。在接近入口区域15时，移动系统3的移动通信单元4通过光通信向光幕6的固定通信单元5发送请求信号。所述请求信号由光幕6的固定通信单元5接收。然后光幕6停用保护场7。
人员或对象、尤其是移动系统3从外部区域1通过入口区域15进入危险区域2同样被停用的保护场7识别。然而，如果识别到这种进入，被停用的保护场7不生成警告消息。就假定是经过授权的进入。
图2示出了在移动系统3从外部区域1通过入口区域15行进至危险区域2期间技术设备的示意性图示。此时，光幕6部分地停用保护场7。在此，保护场7的一部分被停用，该部分在竖向方向Z上位于底部，即靠近地面的部分。保护场的位于顶部(即背对地面)的其余部分保持激活。替代地，可想到光幕6完全停用保护场7。
移动系统3具有与在竖向方向Z上的延伸相对应的高度。保护场7的所述被停用的部分的尺寸被设计成使得移动系统3连同其载重能够行进穿过入口区域15，而没有到达保护场7的剩余部分。因此，保护区域7的被停用的所述部分在竖向方向Z上的延伸比移动系统3连同其载重稍大。替代地，如已经提到的，可想到的是，无论移动系统3的高度如何，光幕6完全停用保护场7。
在移动系统3离开入口区域15进入危险区域2之后，再次完全激活保护场7。在移动系统3从危险区域2通过入口区域15行进到外部区域1时，以相同的方式停用保护场。在移动系统3离开入口区域15进入外部区域1之后，再次完全激活保护场7。
附图标记列表：
1 外部区域
2 危险区域
3 移动系统
4 移动通信单元
5 固定通信单元
6 光幕
7 保护场
15 入口区域
61 第一柱子
62 第二柱子
A 距离
X 纵向方向
Y 横向方向
Z 竖向方向
Claims (12)
1.一种用于运行技术设备的方法，该技术设备包括：外部区域(1)；危险区域(2)；入口区域(15)，能够通过该入口区域从外部区域(1)进入危险区域(2)；光幕(6)，该光幕用于监测入口区域(15)；以及至少一个移动系统(3)，
其特征在于，
在所述至少一个移动系统(3)进入入口区域(15)之前，通过光幕(6)在入口区域(15)中产生并激活保护场(7)；
在所述至少一个移动系统(3)接近入口区域(15)时，通过所述至少一个移动系统(3)的移动通信单元(4)将请求信号发送给光幕(6)的固定通信单元(5)，以用于暂时停用保护场(7)；
在固定通信单元(5)接收到请求信号之后，由光幕(6)停用保护场(7)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在固定通信单元(5)接收到请求信号之后，由光幕(6)部分地停用保护场(7)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在固定通信单元(5)接收到请求信号之后，由光幕(6)完全停用保护场(7)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在移动系统(3)离开入口区域(15)之后，再次激活保护场(7)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，请求信号由所述至少一个移动系统(3)的移动通信单元(4)借助于光通信发送给光幕(6)的固定通信单元(5)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述至少一个移动系统(3)接近入口区域(15)时，如果所述至少一个移动系统(3)距离保护场(7)确定的距离(A)，由所述至少一个移动系统(3)的移动通信单元(4)将请求信号发送给光幕(6)的固定通信单元(5)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个移动系统(3)的探测单元通过探测相对于光幕(6)位置固定地布置的标记来进行识别所述至少一个移动系统(3)是否距离保护场(7)确定的距离(A)。
8.一种技术设备，其包括：外部区域(1)；危险区域(2)；入口区域(15)，能够通过该入口区域从外部区域(1)进入危险区域(2)；光幕(6)，其用于监测入口区域(15)；以及至少一个移动系统(3)，其特征在于，所述技术设备被设置成实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。
9.根据权利要求8所述的技术设备，其特征在于，移动系统(3)被设计为自动驾驶车辆，该自动驾驶车辆具有驱动装置、用于供给驱动装置的电能存储器以及用于控制驱动装置的控制装置。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的技术设备，其特征在于，所述至少一个移动系统(3)具有移动通信单元(4)，所述移动通信单元用于借助于光通信发送请求信号。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的技术设备，其特征在于，光幕(6)具有固定通信单元(5)，所述固定通信单元用于借助于光通信接收请求信号。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的技术设备，其特征在于，所述至少一个移动系统(3)具有探测单元，所述探测单元用于探测相对于光幕(6)位置固定地布置的标记。
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